Tìm hiểu về 4K UHD

Liệu độ phân giải siêu cao dưới cái tên 4K hay UHD có phải là giải pháp cho tương lai?

UHD TV của LG.

Trong thời đại giải trí tại gia, trong khi người tiêu dùng còn chưa hết bỡ ngỡ và hiểu hết những khái niệm mới lạ xuất hiện ngày càng nhiều như TV 3D, TV OLED, TV Plasma, LED…, năm vừa qua lại tiếp tục xuất hiện một trào lưu giải trí mới là sự trỗi dậy của công nghệ HDTV mới với tên gọi 4K, hay chính thống hơn, độ phân giải siêu cao UHD (Ultra High Definition).

Thực ra, UHD là một khái niệm phổ quát nhằm chỉ chung về những màn hiển thị có độ phân giải cao hơn (nhiều điểm ảnh hơn), màu sắc hiển thị trung thực hơn và tốc độ khung hình nhanh hơn so với các TV độ phân giải cao (HD_High Definition) đang thời thượng hiện nay. Và trong năm nay, một trong những cải tiến mới theo chiều hướng này tiếp tục xuất hiện trên các TV thế hệ mới, đó là độ phân giải 4K, mà bằng chứng là các phiên bản TV mới vừa trình làng tại triển lãm CES 2014 đầu năm nay của các nhà sản xuất đều công bố hỗ trợ độ phân giải này.

Nhưng cũng tương tự từng xảy ra với trào lưu 3D và HDTV, công nghệ 4K cũng rơi vào vòng luẩn quẩn “quả trứng con gà ai có trước” khi nói về sự tương hỗ lẫn nhau giữa phần cứng và phần mềm (phần cứng phải có trước thì mới phát triển được nội dung hay nội dung phải có trước thì phần cứng mới phát triển được). Sau 15 tháng kể từ khi chiếc TV UHD đầu tiên xuất hiện trên thị trường, vẫn chưa có kênh TV hay đĩa Blu-ray nào hỗ trợ 4K, chỉ có một vài đầu đọc video chuyên dụng, một vài clip trên YouTube với chất lượng rất khác nhau, và những lời hứa hẹn về video chất lượng cao trực tuyến.

Nhưng không vì thế mà xu hướng nâng đời từ độ phân giải 1080p lên UHD không trở thành thời thượng. Dự kiến trong năm nay, các TV UHD sẽ sớm thay thế các phiên bản full-HD cũng như các phiên bản màn LED cao cấp hiện nay trên thị trường – dù rằng lý do chứng tỏ chúng ưu việt hơn, xứng đáng thay thế hơn có khi chẳng liên quan gì đến độ phân giải cả.

Để tránh cho người tiêu dùng khỏi mơ hồ về các loại độ phân giải của TV, tạp chí công nghệ Cnet đã tổng hợp những kiến thức cơ bản nhằm tìm hiểu xem cuối cùng công nghệ 4K là gì và điều gì làm nên sự khác biệt giữa 4K và HD hiện nay.

Tên gọi và khái niệm 4K và UHD

Vào tháng 8/2012, Hiệp hội Điện tử Tiêu dùng (CEA_Consumer Electronics Association) lần đầu giới thiệu khái niệm “Độ phân giải siêu cao” UHD, trong đó định nghĩa rằng độ phân giải này “tối thiểu là 3.840 x 2.160 điểm ảnh” với mục tiêu thay thế khái niệm 4K xuất hiện trước đó. Tuy nhiên, khái niệm của CEA tồn tại không tới một ngày khi Sony ngay sau đó công bố hãng sẽ gọi công nghệ phân giải cao mới là “4K Ultra High Definition”. Thuật ngữ này sau đó được hầu hết các nhà sản xuất TV sử dụng bởi nó bao trùm luôn cả 2 khái niệm đồng thời là 4K và UHD.

Nhưng cần lưu ý rằng thuật ngữ 4K và 4K UHD là không giống nhau. Ban đầu 4K được sử dụng để chỉ độ phân giải ngang có số điểm ảnh lớn hơn 4.000 (cụ thể là 4.096 x 2.160 pixel, với tỷ lệ khung hình khoảng 17:9. Tuy nhiên, do tỷ lệ này không phù hợp với TV dân dụng (tỷ lệ màn hình chủ yếu 16:9) nên độ phân giải ngang đã được giảm xuống thành 3.840 (3.840 x 2.160 điểm ảnh). Vì thế, thuật ngữ 4K UHD được sử dụng sau này, mặc dù có đề cập đến 4K, nhưng độ phân giải tối thiểu chỉ cần từ 3.840 x 2.160 mà thôi. Thực tế, người tiêu dùng sẽ thường thấy hai khái niệm UHD và 4K được dùng lẫn cho nhau khi nói đến độ phân giải của TV, của các đầu đọc, phụ kiện hỗ trợ hay nội dung chương trình.

Độ phân giải: con át chủ bài

Có thể thấy sớm muộn thì độ phân giải 4K sẽ thay thế 1080p, trở thành độ phân giải chuẩn cao cấp cho giải trí tại gia cũng như các chương trình phát sóng sau này.

4 độ phân giải chính.

Như vậy, với sự xuất hiện của 4K/UHD, tính đến nay hiện có 4 độ phân giải chính được sử dụng bao gồm: độ phân giải chuẩn (480i/p), độ phân giải cao (720p), độ phân giải cao đầy đủ (full-HD) (1080i/p) và độ phân giải siêu cao (UHD) (2160p).

Ở phạm vi giải trí tại gia, 4K/UHD có nghĩa rằng màn hình hiển thị của TV có độ phân giải tối thiểu là 3.840 điểm ảnh theo chiều rộng và 2.160 điểm ảnh theo chiều ngang, gấp đúng 4 lần độ phân giải full-HD (1.920 x 1080 pixel). Vì thế, ban đầu độ phân giải này được đặt tên là Quad HD trên hầu hết các TV 4K có mặt trên thị trường.

Còn độ phân giải 4K nguyên thuỷ, hay còn gọi là 4K x 2K (4.096 x 2.160 pixel) thì được sử dụng chủ yếu tại rạp chiếu phim, trên các máy chiếu phân giải cao hay trên các phiên bản máy ảnh chuyên nghiệp.

Nếu như 4K UHD vẫn còn là một khái niệm mới mẻ thì độ phân giải HD, ngược lại, đã đi được một chặng đường khá dài. Chính vì thế, độ phân giải này hiện vẫn là độ phân giải phổ biến nhất thông qua Blu-ray và các kênh truyền hình HD. Có ba phiên bản chính của HD bao gồm: full-HD kiểu tuần tự, hay 1080p (progressive); full-HD kiểu xen kẽ, hay 1080i (interlaced); và độ phân giải HD (720p).

Tuy vậy, cũng phải nhìn nhận rằng, mặc dù cả HD cũng như 4K đều đang mốt, rất nhiều chương trình truyền hình, video trực tuyến hay các nội dung trên đĩa DVD vẫn tiếp tục xuất hiện chỉ với độ phân giải chuẩn (tương đương chuẩn phát sóng tương tự NTSC, khoảng 480 dòng phổ biến hiện nay). Độ phân giải chuẩn vẫn có cuộc sống riêng của mình, trừ phi có một cuộc cách mạng cải tiến chuyển sang công nghệ số tại các nhà đài như từng xảy ra tại Mỹ vào năm 2007 với xu hướng số hóa phát sóng truyền hình qua chuẩn ATSC.

Sự khởi đầu của rạp chiếu phim kỹ thuật số và độ phân giải 4K

TV 4D của Sharp.

Mặc dù 4K đang được chào mời là độ phân giải tương lai của công nghệ phát sóng và xem trực tuyến video, nhất là với sự ra đời của chuẩn mã hóa dữ liệu mới HEVC H.256, được quảng cáo hiệu quả hơn nhiều so với chuẩn HD hiện tại (AVC H.264). Nhưng cái gốc phát triển của 4K lại bắt nguồn từ các rạp chiếu phim.

Đạo diễn George Lucas (được biết qua đến qua loạt phim lừng danh Star Wars,Những cuộc phiêu lưu của Indiana Jones cũng như là cha đẻ của chuẩn rạp THX) khi chuẩn bị quay loạt phim Star Wars vào cuối những năm 1990, ông thấy rằng các định dạng số mới sẽ sớm trở thành tiêu chuẩn cho phim điện ảnh do chi phí để sản xuất, vận chuyển và lưu giữ phim nhựa trở nên quá đắt đỏ. Ông cho rằng nếu các rạp chiếu phim chỉ cần thao tác đơn giản là tải file phim số hóa, trình chiếu trên màn hình với một máy chiếu số chuyên dụng thì ngành công nghiệp giải trí này có thể tiết kiệm hàng đống tiền. Trong cuộc chiến khốc liệt với dịch vụ truyền hình cáp theo yêu cầu và xem phim trực tuyến, thì việc cắt giảm chi phí đó có thể khiến cho các rạp chiếu phim trở nên cạnh tranh hơn rất nhiều.

Sau khi quay phần I Star Wars Hiểm họa bóng ma (The Phantom Menace) một phần với độ phân giải HD, George Lucas tiếp tục quay phần II Cuộc tấn công của người vô tính (Attach of the Clones) hoàn toàn bằng máy quay kỹ thuật số 1080p. Việc này đã giúp ích rất nhiều cho bộ phim khi ra mắt dưới định dạng đĩa Blu-ray sau này. Nhưng các chuyên gia khi đó sớm nhận ra rằng ngay cả độ phân giải 1080p cũng không đủ cho các màn hình khổng lồ ở rạp. Nếu người xem ngồi ở hàng ghế đầu và xem các nội dung có độ phân giải 1080p, họ dễ dàng nhận ra hình ảnh trông mờ hơn, hay thậm chí thấy cả từng điểm ảnh trên màn hình.

Vì thế, ngành công nghiệp giải trí này thấy cần phải có một độ phân giải phải đảm bảo đủ độ hoàn hảo ngay cả khi người xem ngồi gần màn hình hơn cả khoảng cách xem phim tối ưu (khoảng cách tối ưu được tính bằng 1,5 lần chiều cao màn hình), và độ phân giải này chắc chắn phải cao hơn 1080p. Từ đó, năm 2002, Liên minh Sáng kiến Điện ảnh Kỹ thuật số (DCI_Digital Cinema Initiatives) được hình thành với mục tiêu tạo lập một chuẩn kỹ thuật số mới. Kết quả là DCI đã công bố hai đặc tả định dạng mới: 2K, và sau đó là 4K vào năm 2005.

Phiên bản điện ảnh độ phân giải 4K đầu tiên là bộ phim Tội phạm người máy (Blade Runner: The Final Cut) năm 2007, được làm lại từ bản gốc năm 1982 của đạo diễn Ridley Scott. Không may là vào thời điểm đó, rất ít rạp chiếu phim có đủ phương tiện trình chiếu phim này ở độ phân giải đầy đủ. Uớc mơ đưa 4K ra rạp chỉ được hoàn thiện sau khi một đồng nghiệp của Ridley Scott, đạo diễn James Cameron ra mắt bộ phim 3D đầu tiên Avatar vào năm 2009.

3D đã trở thành “bệ phóng” cho 4K như thế nào?

Chắc hẳn người xem vẫn còn ấn tượng bởi bộ phim 3D Avatar về những người khổng lồ xanh của đạo diễn James Cameron từng làm mưa làm gió ở các rạp chiếu bóng một thời. Ít người biết rằng chính bộ phim này đã giúp hãng Sony đưa được các máy chiếu 4K của mình vào khắp các rạp chiếu phim trên toàn thế giới. Các studio sản xuất phim không bỏ lỡ cơ hội chào hàng hàng loạt tựa phim 3D mới – trong đó hầu hết được chuyển thể từ 2D đã khiến cho hệ thống các rạp trang bị 4K không ngừng được mở rộng. Cho dù đến nay, xu hướng 3D đang dần đi vào thoái trào nhưng hệ thống trang bị 4K của các rạp vẫn tiếp tục còn đó, chờ thời cho một xu thế phát triển khác.

Giờ đây ngành công nghiệp giải trí đang lạnh nhạt dần với 3D, họ trở nên thận trọng hơn để tránh những sai lầm đã từng mắc khi đánh đồng 4K với 3D. Nhưng cũng phải nhìn nhận rằng rõ ràng 3D đã thể hiện được những lợi thế nhất định nhờ độ phân giải 4K, nhất là trên các màn TV. Vì thế độ phân giải cao như chuẩn 4K vẫn sẽ trở nên cần thiết cho các ứng dụng xem 3D không dùng kính trên các thế hệ TV sau này.

Từ xem phim tại rạp đến xem phim tại gia

Trong khi độ phân giải 4K tỏ ra khá hoàn hảo cho những màn hình lớn như tại rạp thì lợi thế này dường như mờ nhạt hơn khi xem phim tại gia, bởi ở nhà, người xem chủ yếu ngồi ở khoảng cách thông thường.

Theo tiến sĩ Dave Lamp của Phòng thí nghiệm 3M, khi nâng cấp từ độ phân giải chuẩn lên độ phân giải HD, người xem có thể thấy ngay sự khác biệt lớn về chất lượng hình ảnh. Nhưng từ 1080p lên 4K thì sự khác biệt này lại khó có thể nhận thấy, nhất là các màn hình dưới 55 inch.

Tương tự, các chuyên gia của tạp chí công nghệ Cnet cho biết họ đã không tốn ít giấy mực khi viết các bài so sánh các TV UHD với các TV 1080p, chẳng hạn bài so sánh Samsung UN65F9000 và Panasonic TC-L65WT600. Trong tất cả các thử nghiệm, kết quả đều cho thấy độ phân giải UHD của TV, khi nhìn từ khoảng cách ghế ngồi thông thường, đều không mang lại những lợi thế đáng kể nào so với 1080p, kể cả về chất lượng hình ảnh.

Liệu TV 4K có trở thành chuẩn cho tương lai

Hầu hết các nhà sản xuất TV, dù to dù nhỏ, đều hứa hẹn sẽ cho ra mắt các phiên bản màn hình UHD trong năm 2014 với quảng cáo sẽ là sản phẩm “đinh” của mình. Theo đó, tại triển lãm CES 2014 đầu năm nay, hàng loạt phiên bản UHD mới đã được giới thiệu, từ những dòng bình dân 50 inch cho đến các hàng khủng, như màn cong 105 inch của LG và Samsung. Nhưng để chứng tỏ mình với các TV full-HD, chúng vẫn cần phải có một cái gì đó thật sự khác biệt.

Một tính năng mới mà các thế hệ TV này được quảng bá, đó là đặc tả HDMI 2.0. Một trong những lợi thế của chuẩn mới này là nó hỗ trợ tốc độ khung hình cao hơn so với đặc tả HDMI 1.4 hiện nay. Lý do cho việc hỗ trợ HDMI 2.0 trở nên quan trọng nằm ở chỗ các nội dung 4K có tốc độ lên tới 60 khung hình/giây.

Mặc dù hiện giờ, ngoài các trò chơi trên máy tính ra, gần như không có dữ liệu nội dung nào tận dụng được lợi thế tốc độ khung hình cao của 4K, nhưng cũng vì thế có thể thấy hỗ trợ đặc tả HDMI 2.0 sẽ sớm trở thành một tính năng không thể thiếu nếu các TV UHD muốn phát triển. Vì vậy, ngoài việc trang bị đặc tả này cho các TV UHD năm nay, các hãng sản xuất cũng bắt đầu tung các gói hỗ trợ nâng cấp từ HDMI 1.4 lên HDMI 2.0 cho các phiên bản UHD đời 2013.

Xem video trực tuyến sẽ khơi thông cho giải trí 4K tại gia

Vào tháng 7/2012, bộ phim TimeScapes của đạo diễn Tom Lowe trở thành phim 4K đầu tiên cho phép người xem tải về (sử dụng máy quay Red Epic và Canon 5D Mark II), tuy nhiên giải pháp này đã không tồn tại được lâu.

Tại triển lãm CES 2014, một vài liên minh như Samsung/Amazon hay Sony/Netflix bắt đầu công bố các kế hoạch phát hành trực tuyến các nội dung 4K cho TV trong năm nay. Còn YouTube cũng đã âm thầm thăm dò bằng việc mở một số nội dung 4K của mình trên mạng từ khoảng giữa năm 2010.

Dù hiện tại công nghệ truyền hình cáp của Mỹ vẫn vắng bóng các hộp giải mã hỗ trợ 4K, ngành này vẫn tỏ rõ quyết tâm sẽ theo đuổi một chuẩn phát hình mới có thể hỗ trợ độ phân giải 4K. Chính vì thế, ngay khi mới ra đời, chuẩn mã hóa mới HEVC hay H.265 đã trở thành đích ngắm của cả giới sản xuất lẫn giới truyền hình như một cứu cánh cho việc nén và truyền tải các dữ liệu 4K một cách kinh tế nhất.

Việc bắt các kênh TV với chuẩn nén HEVC mới sẽ đòi hỏi hộp giải mã tín hiệu mới, vì vậy các nhà sản xuất đã đón bắt ngay xu thế này bằng việc tung ra các phiên bản TV UHD tích hợp sẵn tính năng hỗ trợ mã hóa cho chuẩn HEVC tại CES 2014.

Sony cũng làm cho cuộc chơi thêm phần hào hứng khi tuyên bố rằng với máy quay 4K mới FDR-AX100, nội dung 4K sẽ nhiều hơn trong năm nay, từ phim ảnh, tới những buổi trình diễn thời trang, hay thậm chí là các trận cầu World Cup. Tuy nhiên, không rõ là liệu các nội dung này có được phân phối hay không, hay chỉ trình chiếu tại rạp dưới dạng các buổi tường thuật trực tiếp.

Nhớ lại, khoảng giữa năm 2013, cũng chính Sony là một trong số các công ty đầu tiên công bố đầu chơi 4K với tên FMP-X1, một đầu giải trí đa phương tiện đặc chủng chỉ có thể sử dụng với các TV UHD của hãng.

Một tên tuổi đình đám đi đầu trong công nghệ máy quay 4K là RED cũng đã từng công bố đầu đọc đặc chủng Redray của mình hỗ trợ riêng cho các phim với định dạng RED riêng của hãng. Theo đó, cùng với đối tác của mình là trang web Odemax, hãng sẽ cho phép người xem tải các nội dung 4K.

Và tháng 1 năm nay, Hiệp hội đĩa Blu-ray cũng đã chính thức tuyên bố sẽ nghiên cứu chuẩn 4K cho đĩa Blu-ray để có thể công bố kịp vào cuối năm nay. Các nhà sản xuất như LG cũng rất ủng hộ động thái này khi Tim Alessi, Giám đốc bộ phận phát triển điện tử dân dụng của LG đã phát biểu rằng ông mong sẽ có lúc 4K có thể được Blu-ray hỗ trợ, bởi lẽ xu hướng ngồi nhà vẫn có thể xem phim độ phân giải cao chính là những gì mà phần lớn khách hàng chờ đợi.

Trong lúc các nội dung 4K vẫn còn vắng bóng, một giải pháp tạm thời được đưa ra, đó là khả năng nâng cấp (upscale) tín hiệu từ độ phân giải HD 1080p, hay thậm chí là từ độ phân giải chuẩn, lên độ phân giải 4K. Theo đó, các nhà sản xuất như Sony hay Oppo hiện đều tung ra các đầu đọc có khả năng nâng cấp chuẩn Blu-ray lên 4K và các TV UHD mới cũng đều hỗ trợ khả năng nâng cấp tín hiệu này.

Nhưng chưa chắc 4K sẽ là mục tiêu cuối cùng về độ phân giải, bở lẽ nhà đài NHK Nhật Bản từ năm 2008 đã manh nha thử nghiệm độ phân giải 8K và tại CES 2012 trước đây, Sharp cũng đã bắt đầu giới thiệu phiên bản TV mẫu có khả năng trình chiếu với độ phân giải 8K.

Kết luận

Liệu độ phân giải cao hơn của 4K có làm phim hay hơn không. Điều đó còn tùy thuộc vào phim gốc được quay bằng định dạng nào. Thêm vào đó, kể cả có phải nâng cấp phân giải, chất lượng của phim còn tùy thuộc vào chất lượng chíp xử lý nâng cấp phân giải trên các màn UHD của bạn.

Ngay cả khi so sánh một video có độ phân giải nội tại là 4K được hiển thị trên màn hình hay trình chiếu trên máy chiếu với các phiên bản tương ứng ở độ phân giải full-HD, thì chất lượng không mấy khác biệt và không được rõ rệt như thời nâng cấp từ độ phân giải chuẩn lên độ phân giải HD. Tất nhiên việc so sánh này được thực hiện ở khoảng cách ngồi xem thông thường. Chỉ khi ngồi xem thật gần, tương tự như khi người xem ngồi ở hàng ghế đầu tại rạp, thì độ phân giải 4K mới tỏ ra có chút ưu thế so với full-HD.

Nhưng dù 4K hay 8K thì người tiêu dùng cũng cần nhớ rằng các nhà sản xuất luôn có nhiều mẹo để tiếp thị sản phẩm của mình. Họ luôn có khả năng biến những tính năng có thể không mấy nổi trội về mặt kỹ thuật lại trở thành những tính năng mà người dùng cảm thấy rất “thời thượng” và “không thể thiếu được” trong những thế hệ TV sau này.

Theo VNE